การใช้ระบบธรรมชาติ โดยผนังสัมผัสน้ำ เพื่อปรับอุณหภูมิภายในห้องกรณีศึกษา : อาคารผนังสัมผัสน้ำ ที่จังหวัดเชียงราย

Abstract

สภาพอากาศที่ร้อน ดังเช่นประเทศไทย ความร้อนจากสภาพแวดล้อม และอากาศ ที่ผ่านเข้ามาทางเปลือกอาคาร เป็นผลให้อุณหภูมิห้องสูงขึ้น จากการศึกษาพบว่า ระบบผนังสัมผัสน้ำเป็นระบบธรรมชาติ ระบบหนึ่งที่น่าสนใจ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติน้ำ ว่าสามารถลดช่วงความต่างของอุณหภูมิสูงสุด กับต่ำสุดในช่วงวัน โดยการใช้น้ำสัมผัสกับผนังห้อง เพื่อปรับอุณหภูมิภายในห้องให้อยู่ หรือเข้าใกล้เขตสบาย ได้มากที่สุด การศึกษาใช้วิธีวิจัยเชิงทดลอง โดยทำแบบจำลองบ่อน้ำ ค.ส.ล. 3 บ่อ คือ บ่อเล็ก บ่อกลาง และบ่อใหญ่ ตัดอิทธิพลจากพื้นและผนังโดยรอบ ยกเว้นผนังด้านที่พิจารณาอิทธิพลของอุณหภูมิน้ำ ต่ออุณหภูมิห้อง และทำหน่วยทดลอง (ห้องจำลอง) โดยตัดอิทธิพลจากภายนอกเช่นกัน การทดลองขึ้นตอนแรก เริ่มจาก การเปรียบเทียบอิทธิพลจากน้ำ และอากาศ ต่ออุณหภูมิห้อง และศึกษาพฤติกรรมน้ำในทุกระดับความลึก 50 ชม. โดยมีตัวแปรคือ ปริมาตร และระบบการระเหยที่แตกต่างกันได้แก่ การเปิดบ่อ การปิดบ่อ และบังแดดบ่อ ขั้นตอนที่ 2 เป็นการทดสอบประสิทธิภาพน้ำกับอุณหภูมิห้องจำลอง ในระบบการระเหยที่แตกต่างกัน การทดลองทั้ง 2 ขึ้นตอนกระทำที่กรุงเทพฯ ขั้นตอนสุดท้าย เป็นการนำผลสรุป และกระบวนการทดสอบที่เหมาะสมมาทดสอบกับอาคารจริง ที่จังหวัดเชียงราย ในบ่อตามสภาพแวดล้อมจริง การทดลองจะเก็บข้อมูลตลอด 24 ชั่วโมง ทุก 30 นาที ด้วยเครื่องมือที่เชื่อถือได้ ช่วงเดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ ผลการศึกษาพบว่า อุณหภูมิน้ำมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิห้องมากกว่าอุณหภูมิอากาศ และระดับน้ำที่สามารถนำมาใช้ได้ จะมีอุณหภูมิต่ำสุดอยู่ที่ระดับ -2.00 ม. ในระบบบังแดด เพราะมีค่าการแกว่งตัวของอุณหภูมิตลอดวันน้อยที่สุด รองลงมา คือ -1.50 ม. และ -1.00 ม. ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบอุณหภูมิน้ำทั้ง 3 ระบบ จะพบว่าช่วงกลางคืน อุณหภูมิน้ำ ระบบบังแดดจะต่ำที่สุด ระบบเปิดจะสูงที่สุด ส่วนช่วงกลางวัน ระบบปิดจะต่ำที่สุด ระบบเปิดจะสูงที่สุด นอกจากนี้จะพบว่า ในระดับความลึกที่เท่ากัน ปริมาตรจะไม่มีผลต่ออุณหภูมิน้ำ แต่จะมีผลต่ออุณหภูมิห้อง คือ บ่อใหญ่ระบบปิดจะมีอุณหภูมิหน่วยทดลอง ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอก ในตอนกลางวัน และสูงกว่าในตอนกลางคืน ขณะที่บ่อใหญ่ระบบบังแดด จะมีอุณหภูมิหน่วยทดลอง ตลอดวัน ต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอก ส่วนกรณีศึกษา มีแนวโน้มว่าอุณหภูมิน้ำจะมีผลต่ออุณหภูมิภายในห้องมากกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอก เพราะส่งผลให้ ช่วงความต่างของอุณหภูมิสูงสุด กับต่ำสุดในช่วงวัน ของห้องลดลงได้ โดยเฉพาะกลางคืนจะมีอุณหภูมิห้องเท่ากับ 22.92 อยู่ต่ำกว่าเขตสบาย ผลจากการศึกษาจะเห็นได้ว่าแนวโน้มของอุณหภูมิน้ำที่ระดับ -2.00 ม.ในระบบบังแดดบ่อจะมีค่าต่ำที่สุดและหากจะทำการลดอุณหภูมิหน่วยทดลอง ช่วงกลางคืนควรใช้ระบบบังแดด กลางวันควรใช้ระบบปิด สำหรับหน่วยทดลองที่มีการใช้งานตลอดวันควรใช้ระบบบังแดด ผลของกรณีศึกษาและผลการทดลองทั้งหมด แสดงให้เห็นว่าผนังสัมผัสน้ำจะได้ผลดีในระดับหนึ่งเท่านั้น ดังนั้นผู้ที่จะนำระบบนี้ไปใช้งาน ควรจะศึกษาเพิ่มเติมในตัวแปรอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อระบบผนังสัมผัสน้ำต่อไป